package com.xiayuanxing.arithmetic.DataStructures.Tree;

/**
 * @program: arithmetic
 * @description: 二叉树前序中序后序遍历
 * @author: xia yuan xing
 * @create: 2021-10-06 11:25
 */
public class BinaryTreeDemo {

    public static void main(String[] args) {

        //创建二叉树
        BinaryTree binaryTree = new BinaryTree();
        //创建节点
        HeroNode root = new HeroNode(1,"宋江");
        HeroNode node2 = new HeroNode(2,"吴用");
        HeroNode node3 = new HeroNode(3,"卢俊");
        HeroNode node4 = new HeroNode(4,"林冲");
        HeroNode node5 = new HeroNode(5,"关胜");

        //先手动创建二叉树
        root.setLeft(node2);
        root.setRight(node3);
        node3.setRight(node4);
        node3.setLeft(node5);
        binaryTree.setRoot(root);

        //测试遍历
        System.out.println("前序遍历:");
        binaryTree.preOrder();
//        System.out.println();
//        System.out.println("中序遍历:");
//        binaryTree.infixOrder();
//        System.out.println();
//        System.out.println("后序遍历:");
//        binaryTree.postOrder();


        //测试查找
//        System.out.println("前序查找");
//        HeroNode heroNode = binaryTree.preOrderSearch(5);
//        if (heroNode != null){
//            System.out.println("找到了："+heroNode.toString());
//        }else {
//            System.out.println("没找到！");
//        }
//        System.out.println("中序查找");
//        HeroNode heroNode1 = binaryTree.infixOrderSearch(10);
//        if (heroNode1 != null){
//            System.out.println("找到了："+heroNode1.toString());
//        }else {
//            System.out.println("没找到！");
//        }
//        System.out.println("后序查找");
//        HeroNode heroNode2 = binaryTree.postOrderSearch(5);
//        if (heroNode2 != null){
//            System.out.println("找到了："+heroNode2.toString());
//        }else {
//            System.out.println("没找到！");
//        }

        //测试删除

        binaryTree.deleteNode(3);

        System.out.println("前序遍历:");
        binaryTree.preOrder();


    }
}


/**
 * 定义二叉树
 */
class BinaryTree{

    private HeroNode root;

    public void setRoot(HeroNode root) {
        this.root = root;
    }

    /**
     * 前序遍历
     */
    public void preOrder(){
        if (this.root != null){
            this.root.preOrder();
        }else {
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历！");
        }
    }


    /**
     * 前序查找
     * @param no
     * @return
     */
    public HeroNode preOrderSearch(int no){
        if (root != null){
            return root.preOrderSearch(no);
        }else {
            System.out.println("二叉树为空，无法查找！");
            return null;
        }
    }

    /**
     * 中序遍历
     */
    public void infixOrder(){
        if (this.root != null){
            this.root.infixOrder();
        }else {
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历！");
        }
    }


    /**
     * 中序查找
     * @param no
     * @return
     */
    public HeroNode infixOrderSearch(int no){
        if (root != null){
            return root.infixOrderSearch(no);
        }else {
            System.out.println("二叉树为空，无法查找！");
            return null;
        }
    }

    /**
     * 后序遍历
     */
    public void postOrder(){
        if (this.root != null){
            this.root.postOrder();
        }else {
            System.out.println("二叉树为空，无法遍历！");
        }
    }


    /**
     * 后序查找
     * @param no
     * @return
     */
    public HeroNode postOrderSearch(int no){
        if (root != null){
            return root.postOrderSearch(no);
        }else {
            System.out.println("二叉树为空，无法查找！");
            return null;
        }
    }


    /**
     * 删除节点
     * @param no
     */
    public void deleteNode(int no){
        if (root != null){

            //如果只有一个节点
            if (root.getNo() == no){
                root = null;
                return;
            }else {
                //递归删除
                root.deleteNode(no);
            }

        }else {
            System.out.println("空二叉树，不能删除！");
        }
    }


}


/**
 * HeroNode节点
 */
class HeroNode{
    private int no;
    private String name;
    private HeroNode left;
    private HeroNode right;

    public HeroNode(int no, String name) {
        this.no = no;
        this.name = name;
    }

    public int getNo() {
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public HeroNode getLeft() {
        return left;
    }

    public void setLeft(HeroNode left) {
        this.left = left;
    }

    public HeroNode getRight() {
        return right;
    }

    public void setRight(HeroNode right) {
        this.right = right;
    }


    @Override
    public String toString() {
        return "HeroNode{" +
                "no=" + no +
                ", name='" + name + '\'' +
                '}';
    }


    /**
     * 前序遍历
     */
    public void preOrder(){
        //先输出父节点
        System.out.println(this);
        //递归向左子树前序遍历
        if (this.left != null){
            this.left.preOrder();
        }
        //递归向右子树前序遍历
        if (this.right != null){
            this.right.preOrder();
        }
    }


    /**
     * 前序查找
     * @param no 查找的no
     * @return 如果找到就返回节点，找不到就返回null
     */
    public HeroNode preOrderSearch(int no){
        //比较当前节点是不是要查找的节点
        if (this.no == no){
            return this;
        }
        //判断当前节点的左子节点是否为空，如果不为空，则递归前序查找
        HeroNode heroNode = null;
        if (this.left != null){
            heroNode = this.left.preOrderSearch(no);
        }
        //说明左子节点找到了
        if (heroNode != null){
            return heroNode;
        }
        //否则判断右子节点
        if (this.right != null){
            heroNode = this.right.preOrderSearch(no);
        }
        return heroNode;
    }

    /**
     * 中序遍历
     */
    public void infixOrder(){
        //递归向左子树前序遍历
        if (this.left != null){
            this.left.infixOrder();
        }
        //输出父节点
        System.out.println(this);
        //递归向右子树前序遍历
        if (this.right != null){
            this.right.infixOrder();
        }
    }


    /**
     * 中序查找
     * @param no 查找的no
     * @return 如果找到就返回节点，找不到就返回null
     */
    public HeroNode infixOrderSearch(int no){
        HeroNode heroNode = null;
        if (this.left != null){
            heroNode = this.left.infixOrderSearch(no);
        }
        //说明左子节点找到了
        if (heroNode != null){
            return heroNode;
        }
        if (this.no == no){
            return this;
        }

        //否则判断右子节点
        if (this.right != null){
            heroNode = this.right.infixOrderSearch(no);
        }
        return heroNode;
    }


    /**
     * 后序遍历
     */
    public void postOrder(){
        //递归向左子树前序遍历
        if (this.left != null){
            this.left.postOrder();
        }
        //递归向右子树前序遍历
        if (this.right != null){
            this.right.postOrder();
        }
        //输出父节点
        System.out.println(this);
    }


    /**
     * 后序查找
     * @param no 查找的no
     * @return 如果找到就返回节点，找不到就返回null
     */
    public HeroNode postOrderSearch(int no){
        HeroNode heroNode = null;
        if (this.left != null){
            heroNode = this.left.postOrderSearch(no);
        }
        //说明左子节点找到了
        if (heroNode != null){
            return heroNode;
        }

        //否则判断右子节点
        if (this.right != null){
            heroNode = this.right.postOrderSearch(no);
        }

        //说明右子节点找到了
        if (heroNode != null){
            return heroNode;
        }

        if (this.no == no){
            return this;
        }
        return heroNode;
    }


    /**
     * 删除节点
     * 1.如果删除的节点是叶子节点，则删除该节点
     * 2.如果删除的节点是非叶子节点，则删除该子树
     * @param no
     */
    public void deleteNode(int no){

        /**
         * 思路：
         * 1.因为二叉树是单向的，所以我们判断当前节点的子节点是否需要删除，而不能判断当前的这个节点是不是要删除、
         * 2.如果当前节点的左子节点不为空，并且左子节点就是要删除的节点，就将this.left==null,结束递归删除
         * 3.如果当前节点的右子节点不为空，并且右子节点就是要删除的节点，就将this.right==null,结束递归删除
         * 4.如果第二步和第三步没有删除节点，那么我们就需要向左子树进行递归删除
         * 5.如果第四部也没有删除节点，则应当向柚子树进行递归删除
         */

        //2.如果当前节点的左子节点不为空，并且左子节点就是要删除的节点，就将this.left==null,结束递归删除
        if (this.left != null && this.left.no == no){
            this.left = null;
            return;
        }


        //3.如果当前节点的右子节点不为空，并且右子节点就是要删除的节点，就将this.right==null,结束递归删除
        if (this.right != null && this.right.no == no){
            this.right = null;
            return;
        }

        //4.向左子树进行递归删除
        if (this.left != null){
            this.left.deleteNode(no);
        }

        //5.向右子树进行递归删除
        if (this.right != null){
            this.right.deleteNode(no);
        }
    }

}